CN107431730A - 包括电活性聚合物的用于电子装置的腕带 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子可穿戴装置(1),其适于形成围绕用户身体部分的环路并且包括作为所述环路的一部分的延长构件(10),和控制单元(20)。所述延长构件(10)包括电活性聚合物(11),由此,所述电活性聚合物的形状适于通过调整施加至所述电活性聚合物的电压来改变。本发明还涉及一种电子无线通信系统,其该电子无线通信系统包括所述电子可穿戴装置和用于与该电子可穿戴装置进行无线通信的移动电子通信装置。
Description
技术领域
本发明涉及电子可穿戴装置、用于在电子可穿戴装置与至少一个移动电子通信装置之间进行无线通信系统,以及用于控制电子可穿戴装置的适配的方法。
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年1月13日提交的美国专利申请No.14/595,348的优先权,其完整内容在此通过引用并入。
背景技术
移动电子装置的用户现今和在不久的将来越来越多地使用便携式电子可穿戴装置,例如,腕表、腕套/腕带,踝带、臂带、集成到衣服中的组件、项链等,来锻炼(例如,跑步)并且监测他们的身体活动,例如,用户白天步行“消耗”了多少步,以及向用户传递信息的他们的生物状态,如他们的心跳。这种可穿戴物的一些例子是Nike+Fuelband、JawboneWristband的UP24,以及MIO Alpha蓝牙心率监测器。可穿戴装置逐渐地与用户进行越来越多的交互,并且还允许用户与可连接至该可穿戴装置的其它移动电子通信装置进行交互。
为了使得例如Nike+Fuelband在尺寸上适配不同用户,Nike+Fuelband具有三种特定的标准尺寸,小号、中/大号和超大号,并交付有两个松的插入链接使其较大大(若需要的话)。UP24Jawbone Wristband也有三种标准尺寸,每种尺寸都适合手腕尺寸的固定间隔。MIO Alpha蓝牙心率监测器使用类似于表带(watchstrap/-band)的腕套/手镯,带有固定销,可以按沿着带长度的不同位置适配到在带中贯穿的孔中。相关技术的可穿戴电子装置的用户可以在这种手腕可穿戴装置的不同且固定确定的尺寸之间选择,导致它们利用松的插入物链来保持跟踪是不实用、沉重和/或复杂的,由此它们的由销售方交付的尺寸有限。
发明内容
考虑到上面的描述,那么,本发明的一个方面是提供一种电子可穿戴装置,该电子可穿戴装置包括延长构件,其中,所述电子可穿戴装置适于穿戴、穿戴于用户身体的一部分(例如,腿部(例如,脚踝)或臂部(例如,手指、手腕,和/或上臂上))上和从其去除,其寻求单独或按任何组合来减轻、缓解,或消除本领域中的上述缺陷和缺点。
这些和进一步的目的通过适于由用户穿戴的电子可穿戴装置和包括至少一个这种本发明的电子可穿戴装置和至少一个其它移动电子通信装置的无线通信系统以及用于控制该电子可穿戴装置的适配的方法来实现。
根据本发明,提供了一种适于形成围绕用户身体部分的环路的电子可穿戴装置,并且包括:作为所述环路的一部分的延长构件;和控制单元,其中,所述延长构件包括电活性聚合物,由此,所述电活性聚合物的形状适于通过调整施加至所述电活性聚合物的电压来改变,其中,所述控制单元被配置成调整施加至所述电活性聚合物的所述电压以调节所述电活性聚合物的形状,由此响应于所述电活性聚合物的形状改变,环路的周长改变。因此,可以使本发明的电子可穿戴装置较轻且较小,而同时实现比现有技术通用且高效的尺寸适配。通过其形状可变造成的电活性聚合物的形变而使能的所述电子可穿戴装置的尺寸适配适于改变至很大程度,使得所述电子可穿戴装置能够快速地并且以简单的可变方式调节针对用户的尺寸,使得用户能够容易去除、穿戴以及容易且快速地在尺寸上和在不同尺寸之间调节该可穿戴装置,而不需要人工处理任何额外的硬件(如松的带链接)或者沿着带长度将插销人工重新定位到穿孔中来改变带长度。
在本发明的一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述延长构件的长度适于响应于所述电活性聚合物的形状改变而改变。在本发明的另一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述控制单元被配置成调整施加至所述电活性聚合物的所述电压以调节所述延长构件的长度。在本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述电活性聚合物的形状被配置成通过调整施加至所述电活性聚合物的电压来大致在所述环大致周长方向上形变。在本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述电活性聚合物的形状被配置成形变,由此,通过调整施加至所述电活性聚合物的电压,所述电活性聚合物的长度沿着与所述延长构件的延伸方向大致相同的方向增大或减小。在本发明的另一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述电活性聚合物是所述延长构件的可形变的长度区段和/或层。在本发明的一附加方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述延长构件的整个长度由所述电活性聚合物制成。根据本发明的一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述延长构件被设置为闭合环路。在本发明的又一附加方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述延长构件包括两个或更多个电活性聚合物长度区段和/或层。在本发明的又一附加方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述延长构件被柔性材料覆盖。在本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述电活性聚合物被柔性材料覆盖。在本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述电活性聚合物被配置成通过调整施加至所述电活性聚合物的电压而大致在长度方向延展或收缩。在本发明的一个或更多个方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,至少一个应变计可操作地连接至所述电子可穿戴装置的所述控制单元和所述延长构件。在本发明的一个其它方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,至少一个应变计设置在所述电子可穿戴装置的所述延长构件处。在本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,至少一个应变计设置在所述电子可穿戴装置的主要部分处。在本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,至少一个应变计设置在所述延长构件的一个端部处。另外,在本发明的一个方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,至少一个应变计设置在所述延长构件处的一个端部处和所述电子可穿戴装置的一部分处。此外,在本发明的一个附加方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,至少一个应变计设置在所述延长构件的第一端部处和所述延长构件的第二端部处。而且,在本发明的一个进一步方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,至少一个应变计设置在所述延长构件和所述电子可穿戴装置中间。在本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其包括控制部,该控制部可操作地连接至所述控制单元以由用户激活,其中,所述控制部适于当所述电活性聚合物要被形变时由所述用户激活以调节所述延长构件的长度。
根据本发明,提供一种电子无线通信系统,该电子无线通信系统包括移动电子通信装置和根据任何前述方面的电子可穿戴装置,所述电子可穿戴装置和所述移动电子通信装置适于无线通信,其中,所述移动电子通信装置包括控制器,该控制器被配置成与所述电子可穿戴装置的控制单元无线通信以无线调节所述电子可穿戴装置的适配。
根据本发明另一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述电子可穿戴装置还包括无线Bluetooth收发器,该无线Bluetooth收发器适于利用Bluetooth、低能量Bluetooth或者与其兼容的协议进行无线通信。
根据本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述无线收发器适于从电子通信装置接收包括尺寸适配设定的无线信号。通过向所述电子可穿戴装置提供无线信号来指示无线连接至所述电子可穿戴装置的移动电子通信装置已经接收到来自用户的命令并将它们无线地传递至所述电子可穿戴装置。由此,所述电子可穿戴装置响应于无线接收的适配设定来调节其自身在用户身体部分上的适配,而不需要任何额外的硬件或人工处理这样的硬件,如人工拆卸或附接松的带链链接或将插销人工重新定位到沿着带长度的穿孔中。
根据本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述控制单元适于响应于来自在所述电子可穿戴装置自身上运行和/或激活的内部软件应用的输出,来控制提供给所述至少一个可形变电活性聚合物的电压。通过允许所述控制单元基于从在所述电子可穿戴装置上运行和/或激活的内部软件应用程序输出的命令来控制针对所述至少一个可形变的电活性聚合物的电压,在没有外部信号被所述电子可穿戴装置无线接收的情况下,用于改变所述电子可穿戴装置的适配的命令信号被传送至用户。例如,内部应用被配置成指示所述电子可穿戴装置要被紧固、松开和/或去除和/或穿戴在身体部分上,提示对所述控制单元的输出以向所述至少一个可形变电活性聚合物施加电压以适合于用户。
根据本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述至少一个可形变电活性聚合物可形变,使得其在电压被施加时沿着大致和所述电子可穿戴装置的所述延长构件相同的延伸方向延展或收缩。通过向所述电子可穿戴装置提供可形变并且响应于对电压的调整改变其形状(例如,在所述延长构件的横向和/或在长度方向上)的电活性聚合物,向用户提供了用于所述电子可穿戴装置的很大改变的尺寸适配,消除了需要人工去除或添加至条带上的松散和附加带链接,来改变其长度或者沿着带长度将插销从一组穿孔人工移动至另一位置处的另一组穿孔从而人工地改变带长度。
根据本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述至少一个电活性聚合物的厚度在0.5mm至10mm的范围内,优选为1mm至5mm的范围内。通过提供厚度在0.5mm至10mm范围内,优选为1mm至5mm的范围内,的电活性聚合物,足够量的材料和形状改变可在施加所述电压时实现,以使所述至少一个电活性聚合物形变。这确保了所述电子可穿戴装置的用户可以清楚地感觉和牢靠地控制电子可穿戴装置的适配/尺寸的改变。
根据本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述至少一个可形变电活性聚合物的尺寸在0.5mm至100mm的范围内,优选为1mm至90mm的范围内。通过提供具有如从一侧到另一侧横跨所述区段测量的尺寸的至少一个电活性聚合物,该尺寸在至少0.5mm至100mm的范围内,优选为1mm至90mm的范围内,可以优化可形变电活性聚合物的尺寸和量,同时保持所述电子可穿戴装置可以通过利用至少一个可形变电活性聚合物来改变成大量不同的尺寸。
根据本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,其中,所述延长构件包括一个、两个或更多个电活性聚合物长度区段。每个长度区段及其关联形变可选地可通过所述控制单元来单独控制。通过所述电子可穿戴装置包括一个、两个或更多个可形变区段,不同尺寸的量和/数以及不同且可调节尺寸的改变至少加倍。通过所述电子可穿戴装置包括可通过所述控制单元单独控制的一个、两个或更多个可形变区段,不同尺寸的量和/数以及尺寸适配的改变加一倍以上。所述电子可穿戴装置包括一个、两个或更多个可形变区段,其增加了尺寸改变且拓宽了它们,并且使尺寸和尺寸间隔的改变较灵活且适应许多不同尺寸的身体部分以及可穿戴装置的构造和结构,而不必须添加硬件组件或使所述可穿戴装置更复杂并且简化了所述可穿戴装置,使得它们不必须由需要人工处理的分开和/或松动的不同零件组成。
所述电活性聚合物的形状改变,即,至少一个电活性聚合物区段的形变,可以依赖于应变计中的所记录的应变和用户的意愿愿望而改变至很大程度,使得本发明的电子可穿戴装置能够容易地改变尺寸,并且适配许多不同尺寸的身体部分甚或在身体部分因在辛苦工作或训练或者炎热环境中的“胀大”/膨胀或者因在寒冷环境中或在用户很冷时收缩而改变尺寸时,适配该同一身体部分。
根据本发明另一方面,提供了一种用于提供电子可穿戴装置的尺寸改变的方法,其中,所述至少一个可形变电活性聚合物区段的形变由所述控制单元控制,该控制单元针对每个可形变电活性聚合物区段,基于从按钮和/或从主机装置无线地获取的信号,单独调整和/或控制所述电压和/或电压极性和/或电压的施加持续时间和/或电压脉动率。通过基于所获取信号控制所述电压和/或电压极性和/或电压的施加持续时间和/或电压脉动率,至少一个可形变电活性聚合物区段的形变可以以大量的方式和/或幅度和量级方面改变,从而提供明显的和/或无级的可变尺寸,用户可以容易控制其大小改变。
根据本发明的又一方面,提供了一种电子可穿戴装置,该电子可穿戴装置包括延长构件,该延长构件包括一个、两个或更多个电活性聚合物区段。每个电活性聚合物区段都包括一个、两个或更多个电活性聚合物材料层。每个区段和层以及关联形变可选地可由控制单元单独控制。通过所述电子可穿戴装置包括一个、两个或更多个可形变电活性聚合物区段,增加了所述电子可穿戴装置的尺寸的量和/数以及不同且可调节尺寸的改变。通过所述电子可穿戴装置包括可通过所述控制单元单独控制的一个、两个或更多个可形变区段以及一个、两个或更多个可形变电活性聚合物层,不同尺寸的量和/数以及尺寸适配的改变至少加一倍或以上。所述电子可穿戴装置包括一个、两个或多个可形变区段以及一个、两个或更多个可形变电活性聚合物材料层,其进一步增加了尺寸改变的数和量且拓宽了它们,并且使不同尺寸和尺寸间隔的改变更灵活且适应于许多不同尺寸的身体部分和可穿戴装置的构造和结构,而不必须添加和/或人工处理硬件组件。在所述可穿戴装置中使用的电活性材料的量和/或体积和/或数量也被优化/最小化。
附图说明
通过对各个方面的下列详细描述与附图一起的研究,将更容易理解本技术,在附图中:
[图1]图1例示了在可以如何实现本发明的一个场景中穿戴了至少一个电子可穿戴装置和至少两个移动/便携电子通信装置的用户。
[图2]图2例示了在如何实现本发明的另一场景中穿戴了至少两个电子可穿戴装置和至少一个移动/便携电子通信装置的另一用户。
[图3]图3例示了根据本发明与图1和图2的可穿戴电子装置进行无线通信的移动电子通信装置的方面。
[图4]图4例示了实施本发明的第一个实现方式的可穿戴电子装置的方面。
[图5]图5例示了实施本发明的第二个实现方式的可穿戴电子装置的另一方面。
[图6]图6还例示了实施本发明的第三个实现方式的可穿戴电子装置的另一方面。
[图7]图7仍例示了实施本发明的第四个实现方式的可穿戴电子装置的另一方面。
[图8]图8还例示了实施本发明的第五个实现方式的可穿戴电子装置的另一方面。
[图9]图9例示了实施本发明的第六个实现方式的可穿戴电子装置的另一方面。
[图10]图10例示了处于一种状态/模式的实施本发明的第七个实现方式的可穿戴电子装置的另一方面的一部分。
[图10A]图10A例示了实施本发明的第八个实现方式的可穿戴电子装置的又一方面的一部分。
[图11]图11例示了处于另一状态/模式的图10中的可穿戴装置的所述部分。
[图12]图12例示了实施本发明的第九个实现方式的可穿戴电子装置的另一方面。
[图13]图13还例示了实施本发明的第十个实现方式的可穿戴电子装置的另又一方面。
[图14]图14仍例示了实施本发明的第十一个实现方式的可穿戴电子装置的另一方面。
[图15]图15例示了根据本发明的用于在移动电子通信装置与图1至图14的可穿戴电子装置之间进行无线通信的系统的方面。
[图16]图16例示了当根据本发明的可穿戴电子装置被去除或戴在用户的身体部分上时用于控制其不同状态的方法的流程图。
[图17]图17例示了当根据本发明的可穿戴电子装置在用户的身体部分上时用于控制其不同状态以调节多么紧密地适配该可穿戴电子装置的方法的流程图。
具体实施方式
应该补充的是,这些方面的以下描述仅出于例示的目的,而不应被解释为将本公开专门限制成这些方面。例如,用户可以在使用期间穿戴和/或保持至少一个、两个、三个或更多个不同的可穿戴电子装置和/或移动/便携电子通信装置,如握着移动电话并穿戴耳机和腕套或手镯或指环(如图1中)并且结合媒体板(media plate)和/或臂镯/踝镯(如图2中),同时在使用期间保持和/或穿戴防风镜/护目镜(未示出)。
下面,参照附图,对本发明的实施方式进行更全面描述,附图中示出了本发明的实施方式。本发明适于按许多不同形式实施,并且不应视为对在此阐述的实施方式进行限制。相反地,提供这些实施方式,以使本公开透彻和完整,并且向本领域技术人员全面表达本发明的范围。贯穿全文,相同标号指相同构件。
本发明的多个方面将利用诸如腕表或手镯的便携式电子可穿戴装置来例证。然而,应当清楚,本发明同样适用于其它电子可穿戴装置。这种装置的示例例如可以是任何类型的腕套/踝带/臂带/环、集成到衣服中的组件、项链等。
图1至图9例示了根据本发明的示例性配置的概述。该配置包括根据本发明多个方面的电子可穿戴装置1、1',该电子可穿戴装置适于用户穿戴。例如,其可以作为腕表而穿戴,如示例性配置所示,然而,应理解的是,其可以以腕套/踝带/臂带/手镯/环的形状来实施,或者被并入衣服、项链或类似物品中。
在图3中,移动电子通信装置100被例示为移动/智能电话,然而,应当清楚,其同样适用于其它电子装置。这种装置的示例例如可以是任何便携式电子装置,举例来说,如移动无线电终端、寻呼机、通信装置、头戴式受话器/耳机、电子记事本、计算机、诸如MP3播放器或的数字音频播放器、平板电脑或媒体板(例如,)(参见图2)、数字摄像头、任何类型的膝上型(如标准、超便携、上网本式,以及微型膝上型)手持计算机、便携式数字助理(PDA)、平板计算机、游戏装置、移动电话的附件等。一个、两个或多个移动电子通信装置100可以同时向电子可穿戴装置1发送信号,使得该可穿戴装置1能够由一个、两个或几个移动电子通信装置100基本上同时或依次控制(参见图15,具有一个这种移动电子通信装置100)。
在图3中,根据本发明的多个方面,该便携电子通信装置100包括壳体101、显示区域102以及用于在显示区域中显示的项目(未示出)之间导航的装置。显示区域102可以包括状态指示区域和一个或更多个软键栏,但优选为触敏显示器102。状态指示区域例如可以包括用于指示电池状态、接收质量、扬声器开/关、当前模式、时间和日期等的符号。状态指示区段不以任何方式限制于包括本文所呈现的符号和功能。装置100可利用导航装置操作,例如,通过利用触敏屏(例如,电容式显示器)(如图3所示),通过利用笔状物体103、手指,或其它身体部分直接敲击软键图标。软键的功能不受图中所示功能的限制。软键栏和状态指示区域的布局都不限于布置在屏幕的底部和顶部。利用如图3所示的触敏显示器102来实现导航装置,其中,所显示的项目直接由用户轻敲以选择,或者经由头戴耳机或内置麦克风110以话音激活。移动通信装置100还可以包括通常存在于这样的装置中的其它构件,如小键盘、扬声器108、摄像头112、处理器/控制器111、存储器50、一个或更多个加速度计(未示出)、振动装置(未示出)、AM/FM无线电发送器和接收器(未示出)、数字音频广播发送器和接收器(未示出)、用于智能卡(例如,SIM和/或存储器卡)的卡读取器117等。便携式和可穿戴电子装置1和100中的每个还包括用于其工作的电源,诸如至少一个电池(未示出)。
图1至图14例示了根据本发明的可穿戴电子装置1和移动电子通信装置100的示例,而图15示出了用于在至少一个本发明的电子可穿戴装置1与根据本发明的至少一个移动电子通信装置100之间进行无线通信的根据本发明的系统200。图16和图17例示了根据本发明的用于使用和控制可穿戴电子装置1的方法的多个方面的流程图,特别是用于控制本发明的可穿戴电子装置1的自动适配。
这些装置适于在用于在局域网或远程区域网络中进行数据传递的系统200中工作。电子可穿戴装置1和移动电子通信装置100包括对应的和/或类似的硬件、软件以及处理电路,用于它们自己的自主操作和协作(例如,通过其间的无线通信),如中央操纵和处理单元,即,装置1中的控制单元20和装置100中的控制器111,其可以由任何合适的中央处理单元(CPU)、微控制器、数字信号处理器(DSP)等构成,其能够执行用于评估和比较针对电子装置1和100的操作的信号的计算机程序代码。电子装置1和100的每个还包括存储器50,其可以被用于存储计算机程序代码、旧的/预定义的值(例如,用于检查可穿戴装置1是否在身体上或与身体非常接近的电容值),以及阈值(例如,阈值电容值等)。存储器50可以是读取和写入存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的任意组合。存储器50还可以包括持久性存储部,其例如可以是磁存储器、光学存储器,或固态存储器甚或远程安装的存储器中任何单一一个或组合。电子装置1和100还包括其工作所需的附加组件,但这些组件没有加以进一步说明,因为这对于技术人员来说是常识。存储器50自身被集成和/或可拆卸地储存和布置在电子可穿戴装置1、100自身之中或其上。装置1和100分别包括用于进行无线通信的天线13和113。可穿戴装置1和移动通信装置100分别包括通信装置,例如,无线收发器14、15和22、23,例如,适于通过空中的长距和/或短距无线通信(例如通过使用适于空气传输的RF),例如,BluetoothTM(BT)形成无线接口。无线收发器14和22适于接收和发送无线信号,并且其中,控制单元20、111适于基于通过无线接口获取的用户关于可穿戴装置1的适配的希望来控制电压,例如,由控制单元20响应于所述接收的从移动通信装置100无线发送的可穿戴配物适配的新配置资料/设定来控制电压。电子可穿戴装置1可以基本上被配置成充任另一通信装置100的延展,以响应于用户戴上可穿戴装置1、去除可穿戴装置1或想要调节可穿戴装置1到他/她的身体上的适配的希望,来向电子可穿戴装置1发送新的适配设定。无线收发器15和23还可以是无线Bluetooth收发器,其适于利用Bluetooth、低能量Bluetooth或者与其兼容的协议进行无线通信。这使得均包括Bluetooth收发器的电子可穿戴装置1和/或移动电子通信装置100能够彼此连接,从而发送可以由电子可穿戴装置1的用户预定或自发启动的信号。
可穿戴装置1和/或移动通信装置100类似于图1中的耳机100和图3中的智能电话100包括至少一个麦克风17;并且可选地包括至少一个显示器16。在一个方面,如图4所示,该麦克风被设置在可穿戴装置1中,作为内部麦克风。在另一示例中,将麦克风设置在可穿戴装置外部(未示出),因此它是外部麦克风。可穿戴装置1和便携电子通信装置100还适于包括用于被称为近场通信(NFC)的短距离无线通信的必要组件和电路。在移动电子通信装置100中的可穿戴装置1和22、23中使用和要求的设备和组件14、15用于使能实现RF、BT以及NFC通信仅仅示意性地加以说明,因为这是技术人员的常识。
该电子可穿戴装置1适于形成围绕用户身体部分的环路,参见图4至图11。因此,该环路容易使用户身体部分穿过或从身体部分取下,以穿戴在该身体部分上或者从身体部分去除。电子可穿戴装置1包括延长构件10(参见图4至图11)。图4示出了根据本发明的可穿戴装置1的一个方面,延长构件10被分开/分裂以具有一个自由端10A和另一自由端10B。自由端10A和自由端10B适于可拆卸地连接并且在连接时形成闭合环路。在根据本发明的可穿戴装置1的一个方面,自由端10A和自由端10B可拆卸地连接,以在将身体部分穿过该电子装置1以使用之前形成闭合环路。在根据本发明的可穿戴装置1的另一方面,在将电子装置1穿戴在身体部分上以使用之后,自由端10A和自由端10B可拆卸地连接以形成闭合环路,类似于表带。延长构件10是该环路的一部分(参见图4至图10A)。电子可穿戴装置1包括控制单元20(参见图4至图9和图12至图14)。延长构件10包括电活性聚合物11。电活性聚合物是所谓的电活性聚合物11或EAP材料11,其可以响应于施加至材料的电压或从材料中去除电压而形状可变。该电活性聚合物11的形状适于通过调整施加至电活性聚合物的电压来改变。控制单元20被配置成调整施加至电活性聚合物11或从电活性聚合物11去除的电压。控制单元20被配置成调整施加至电活性聚合物11的电压,以调节电活性聚合物11的形状。控制单元20被配置成调整施加至电活性聚合物11的电压,使得环路的周长响应于电活性聚合物11的形状改变而改变。
图5至图9示出了根据本发明的可穿戴装置1的其它方面,其中,延长构件10未以自由端10A、自由端10B分开/分裂。这里,根据本发明的可穿戴装置1的延长构件10是连续的和/或环状的。在另一方面,在图5至图9中示出了根据本发明的可穿戴装置1的延长构件10,其自由端10A和自由端10B连接在一起,以形成围绕用户身体部分的环路(图4示出了出于未连接状态的自由端10A和自由端10B)。
图1至图11示出了可穿戴电子装置1的多个方面的示意图。在一个方面,可穿戴装置1是腕带,有时也称为腕套,但也可以是手镯、胸带、耳环、指环、踝带或项链,计划供用户用于穿戴在臂部手腕周围或者手指上或者或腿踝部或颈部周围。在图14中,可穿戴电子装置1被示出为没有延长构件10,以阐明可穿戴装置1在某些方面包括与没有带的腕表类似的分开的主要部分1'或主控制单元1',该分开的主要构件/主控制单元1'适于可操作地连接至条带即延长构件10,以控制其根据本发明的电活性聚合物11,而在某些方面,举例来说,如图4中的示例,图14中的主要部分1'或主控制单元1'不是分开的部分,相反,延长构件10及其电活性聚合物11实际上是主要部分1'或主控制单元1'的组成部分,一起形成一个整体的可穿戴装置1。这意味着延长构件10及其电活性聚合物11被配置成可拆卸地附接,但仍可操作地连接至主要部分1'或主控制单元1',但可选地被配置成不可拆卸地附接至主要部分1'或主控制单元1'同时保持它们之间的可操作性和形状可变性。
在根据本发明的电子可穿戴装置1的一个方面,根据本发明的电子可穿戴装置1的环路的尺寸和/或周长可以响应于电活性聚合物11的形变/形状改变而变。在一个方面,延长构件10的长度适于响应于电活性聚合物11的形变/形状改变而改变。电活性聚合物11的形状(例如,其长度(L)和/或宽度(W)和/或厚度(T)(参见如在图10、图10A以及图11中所示的尺寸))可改变。在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,控制单元20被配置成调整施加至电活性聚合物11的电压以调节延长构件10的长度。在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,电活性聚合物11的形状被配置成通过调整施加至电活性聚合物的电压来在大致环路的周长方向上形变(参见图5、图6以及图7,和图10与图11的示例)。还在根据本发明的电子可穿戴装置1的又一方面,电活性聚合物11的形状被配置成形变,由此其尺寸(例如,其长度L、其宽度W和/或其厚度T)通过调整施加至电活性聚合物的电压而增大或减小(参见图6和图7,以及图10和图11的示例)。在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,电活性聚合物11的形状被配置成通过调整施加至电活性聚合物的电压而相对于该环路沿长度方向和/或“沿横向”和/或沿径向形变(参见图6和7以及10和11的示例)。仍在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,电活性聚合物11的形状被配置成形变,由此其尺寸(例如,其长度L、其宽度W和/或其厚度T)通过调整施加至电活性聚合物的电压而沿着与延长构件10的长度延伸方向大致相同的方向增大或减小(参见图6和图7以及图10和图11)。在图10A的可选方面,左侧的电活性聚合物11(如果使用超过一层的电活性聚合物材料11,则并排设置)的形状被配置成形变,由此其尺寸(即,其宽度W或厚度T)在与延长构件10的纵向延伸方向大致相同的方向上增大或减小。在图10A的可选方面,右侧的电活性聚合物11(如果使用超过一层的电活性聚合物材料11,则在彼此之上设置)的形状被配置成形变,由此其尺寸(即,其长度L或宽度W)在与延长构件10的纵向延伸方向大致相同的方向上增大或减小。
如图4至7以及图10和图11所示,根据本发明的一个方面的电子可穿戴装置1包括采用延长构件10的可形变的长度区段12形式的电活性聚合物11。如图8和图9所示,在根据本发明的另一方面的电子可穿戴装置1中,延长构件10的整个长度由电活性聚合物11制成。如图8和图9所示,根据本发明的又一方面的电子可穿戴装置1的延长构件10被设置为闭合环路。如图5、图6、图7、图10以及图11所示,在根据本发明的另一方面的电子可穿戴装置1中,延长构件10包括一个、两个或更多个电活性聚合物长度区段和/或层12。如图10和图11所示,在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,延长构件10被柔性材料覆盖。在根据本发明的电子可穿戴装置1的一方面,该柔性材料是硅树脂13(S),但在其它方面,该柔性材料是任何其它合适的弹性和柔性材料。在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,电活性聚合物11被柔性材料覆盖。这是有利的,因为考虑了外观、穿戴以及优化用于制造可穿戴装置1的材料的量,例如,通过仅覆盖延长构件10的每个第二可形变长度区段12。还在根据本发明的电子可穿戴装置1的又一方面,电活性聚合物11被配置成通过调整施加至电活性聚合物的电压而大致在长度方向延展或收缩。仍在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,至少一个应变计30、30A、30B可操作地连接至可穿戴装置1的主要部分1'及其控制单元和延长构件10(见图4和图9)。在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,至少一个应变计30A、30B设置在电子可穿戴装置1的延长构件10处(参见图4和图6)。在根据本发明的电子可穿戴装置1的又一方面,至少一个应变计30A、30B设置在电子可穿戴装置1的主要部分1'处(参见图4和图9)。仍在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,至少一个应变计30A、30B设置在延长构件10的一个端部10A、10B处(参见图4和图6)。根据本发明的另一方面的电子可穿戴装置1包括处于延长构件10的一个端部10A、10B处和处于电子可穿戴装置1的一部分2、3和/或电子可穿戴装置1的主要部分1'处的至少一个应变计30A、30B(见图4和图5)。在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,至少一个应变计30A、30B设置在延长构件10的第一端部10A处和在延长构件10的第二端部10B处(参见图4和图6)。在根据本发明的电子可穿戴装置1的又一方面,至少一个应变计30A、30B布置在电子可穿戴装置1的延长构件10和主要部分1'的中间(参见图4和图9)。
在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,装置1包括可操作地连接至其控制单元20以由用户激活的采用硬件按钮40(图16和17中的HW 40)形式的控制部40。硬件控制部40适于由用户激活,以响应于用户通过调整施加至电活性聚合物11的电压使其形变的用户希望来调节延长构件10的长度。该控制部可以响应于至少一个应变计30、30A、30B中的所记录的应变而自动进行。控制和调节适配可穿戴式装置1以将其从用户身体部分去除或者将其戴在用户身体部分上或者用于调节可穿戴装置1围绕用户身体部分适配的紧密程度可以按两种方法来进行。一种方法是使用硬件(如开/关按钮或用于增加和降低音量的音量按钮(参见图14中,在可穿戴装置1的主要部分1'一侧上的按钮“+(加号/增加)”和“-(减号/减小”))或主要部分1'的上表面上的分开按钮40(其背离主体部分并且在图14中从侧面示出)。因此,根据计算机编程,这些按钮40和+和/或-被激活,例如,按下左按钮40,通过减小可穿戴装置1的周长来拉紧该可穿戴装置1,而按下右按钮40,通过增大可穿戴装置的周长而松开该可穿戴装置,反之亦然。可穿戴装置1的尺寸通过借助于可穿戴装置单独调整延长构件10的电活性聚合物11的电压来增加和减少。进行电压的调整,使得电活性聚合物11收缩以减小延长构件10的长度,和延展以增加延长构件的长度。另一方法在原理上和功能上使用与调整针对电活性聚合物11的电压相同的效果,但是借助于移动电子通信装置100(如移动电话100,图15中)的用户接口,无线地而不是直接和人工地在可穿戴装置1自身上启动该功能,以调节适配可穿戴装置1。这通过可穿戴装置1与移动电话100之间的无线通信来进行,其中,移动电话100工作为主装置,而可穿戴装置1(例如,其主要部分1')工作为执行由主装置“命令”的动作的从装置。因此,对可穿戴装置1的尺寸和适配改变的这种无线控制首先由用户例如经由智能电话100上的触敏显示器102上的显示按钮来启动,那些按钮具有与硬件按钮40相似或相同的功能。
电子可穿戴装置1适于设置有与图1的头戴式耳机100或图3的智能电话100的麦克风110和扬声器108以及摄像头112类似的至少一个扬声器19和/或至少一个摄像头(在可穿戴装置上未示出),尽管图2中未示出麦克风和扬声器。
在图1中,示意性地例示了第一可穿戴电子装置1的示例,加上采用手镯和/或腕带1的形式的其它两个电子可穿戴装置1(在图2中用户的上臂上的一个臂带和用户的左踝上的脚踝带上),其在图4至图11中更详细地且部分示出。用户当然完全可以穿戴或保持超过一个、两个或三个装置,只要它们中的至少一个包括具有电活性聚合物11的本发明的延长构件10。优选地,可穿戴装置1包括至少一个本发明的延长构件10。
在根据本发明的电子可穿戴装置1的一个方面,延长构件10连接至电子可穿戴装置1的第一部分2,例如,其主要部分1'(参见图5至图11)。在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,延长构件10连接至电子可穿戴装置1的第二部分3,例如,其主要部分1'(参见图5至图11)。还在根据本发明的电子可穿戴装置1的又一方面,延长构件10被配置成从第一电子可穿戴装置部分2延伸并返回至第二电子可穿戴装置3,作为连续的环路和/或带(参见图5至图9)。仍在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,延长构件10被配置成使第一部分10C从第一电子可穿戴装置部分2延伸到自由端10A并且使第二部分10D从第二电子可穿戴装置部分3延伸到第二自由端10B,作为不连续和/或分开/分裂的环路和/或带(参见图4)。图4中的延长构件10的所述部分是柔性的,但足够刚性足以让用户容易将可穿戴装置1穿戴在身体部分上或去除可穿戴装置1。在图4中,从可穿戴装置1的部分2和部分3到延长构件10的过渡是平滑的,并且大体上不可见。延长构件10及其部分10C和部分10D被配置成为可穿戴装置1的组成部分。在根据本发明的电子可穿戴装置1的另一方面,延长构件10在第一端部10A处连接至电子可穿戴装置1的第一部分2,并且在第二端部10B处连接至电子可穿戴装置的第二部分3。
本发明涉及可动态延展和收缩的可穿戴电子装置1,使得能够借助于自动适配/可调整性能力来实现真正的全能腕带。本发明人已经认识到,为了制造自动适配的可穿戴电子装置1(例如,腕带),需要使用能够快速且大延展和收缩的材料。本发明人还解决了“刚好够(just enough)”收缩的问题,以致不会对围绕身体部分穿戴这种装置1的用户造成伤害。根据本发明的能够快速且大抽出和收缩以使用的材料是电活性聚合物材料11(EAP材料)。这些材料能够快速延展(通常在几毫秒的范围内)以及大延展(高达400%以上)。
如图4至图11所示,该材料包括在可穿戴装置1的一个部分中,例如,腕带(参见图4至图7),或简单地制成为如图8和图9所示的整个腕带1。如果EAP材料11仅设置在带1的一部分中,即,仅在每个延长构件10的一部分中,则需要大约1mm-100mm的材料。在另一方面,使用10-25毫米的材料,因此可以延展总共40mm-100mm。这意味着延展30mm-75mm,其应该足以使带1适配或能够将拳头穿过。这些测量当然可以调节,这只是示例,在一个方面,使用EAP材料11的至少两个小/薄/短片和/或层。另一方面是使用EAP材料11的至少一个大/宽/厚/长/长片和/或层。在其它方面,可以组合,例如,使用EAP材料11的至少一个更小和/或更薄和/或更短的片和/或层,以及EAP材料11的至少一个更大和/或更宽和/或更厚和/或更长的片和/或层。在另一方面,可以使用具有尺寸0.5mm至10mm的EAP材料11的至少一片和/或层。在又一方面,可以使用具有尺寸1mm至100mm优选地10mm至50mm,更优选地15mm至40mm,最有选地20mm至30mm,或者25mm的EAP材料11的至少一个第二片和/或层。这些测量当然可以调节,这只是示例,可以有其它组合,例如,使用具有尺寸0.5mm至10mm的EAP材料11的至少一片和/或层,以及具有尺寸1mm至100mm优选地25mm的EAP材料11的至少一个第二片和/或层。根据可穿戴装置1的具体发明方面/设计,该尺寸是EAP材料1片或层的长度L或宽度W或厚度T,或者这些测量或尺度中的两个或更多个的任何组合。
为了激活可穿戴装置1(例如,图4至图11的腕带)的抽出,或者在穿戴上可穿戴装置1之前,用户将按下移动电子通信装置100的GUI上的硬件按钮40或按钮(通常为音量按钮和/或电源按钮)的组合或者所显示的按钮,其接着将无线信号发送至可穿戴装置1以启动抽出。一旦完成,就将电压提供给可穿戴装置1,即,延长构件10及其电活性聚合物11(例如采用带形式)。在这种情况下大约为1V,这将导致材料11延展至最大尺寸。在用户已将可穿戴装置1适配在手腕和/或脚踝和/或手臂和/或手指上之后,按钮或按钮40的组合将解除,另选地再次按压并且这将启动收缩过程。为了使电活性材料11收缩,所提供的电压被简单地去除,或者在电活性材料11上施加负电压。如果断电或极性反转,则依赖于电活性聚合物11是否是双稳态的。双稳态意味着如果对电活性材料11施加电压,则即使其后的电压被去除,电活性材料11也形变并保持其在形变后的形状。因此,延长构件10保持其“新”的适配/长度/尺寸/周长。如果使用非双稳态的EAP材料11,则施加以使其形变的特定电压必须始终“存在”,即,在所有时间期间,EAP材料11和延长构件10都处于其“新”状态/形式/形状/尺寸/长度/周长/适配;如果不保持电压,则EAP材料11将不会保持其所形变的形状。这意味着恒定地和/或连续地和/或稳定地将特定电压施加至EAP材料11,即,改变电活性聚合物11的形状的该特定电压被保持施加至其以保持电活性聚合物11的新选择的形变。因此,针对每次该特定电压被改变或去除,即,大体上减小到零,对于电活性聚合物11来说,都发生另一种新的形状改变/形变。该特定电压对于不同的尺寸/形状来说不同。优选的应用是双稳态,但是这种选择,即,使用双稳态EAP材料11与否,依赖于是否需要其它特性,如高/大或快的形状改变和/或极度的拉伸性,因此,该选择可能使得难以在所有应用中实现高/大或快的形状改变和极度的拉伸性两者。然而,EAP材料11正在不断发展,因此,未来的EAP材料11可能能够具有高/大或快的形状改变/形变和极度的拉伸性/收缩性/可延展性,并且可应用于本发明。
为了能够安全地执行收缩,在可穿戴装置1中引入了一个、两个或几个应变计30、30A、30B。图4、图6以及图9示出了这些应变计的布局示例。这个构思是,一旦开始收缩,至少一个应变计30、30A、30B将充当防止过度收缩的保护。一旦检测到,应变计就在某个极限时或该极限被超过时应变,这将触发信号以停止收缩。在使用双稳态EAP 11的情况下,简单地停止收缩,并且使材料保持在当前形状,而如果不使用双稳态材料11,则需要确保向电活性材料11稳定/连续地提供与希望/当前形状相对应的精确电压,以保持其已经被改变成的形状/希望形变。
在本发明的一个方面,例如,参见图15,用户应当能够在软件中调节可穿戴装置1(,例如,腕带)适配在身体部分(例如,手腕或脚踝)上或周围的硬度程度。这种设定将影响应变计30、30A、30B何时和在什么位置发出信号以停止收缩。换句话说,用户将能够调节可穿戴装置1的硬度程度,例如,腕带以非常细的粒度方式适配在手腕周围。调节软件可以设置在可穿戴装置1内,但是应当可从主机装置100(例如,智能电话100)调节。本发明的整个工作流程可以看作是图16和图17中的可穿戴装置1的尺寸控制方法。
转至图13,其例示了根据本发明的一个方面的电子可穿戴装置1的后/下视图,电子可穿戴装置1包括应用至移动电子可穿戴装置1的延长构件/部分10或可穿戴主要装置/部分1的下侧上的至少一个电容传感器18,以使当电子穿戴装置被用户穿戴时,电容传感器18被配置成与用户身体部分相邻甚或接触。第一电子可穿戴装置1包括存储器/数据库50,其包括经由电容传感器18检查的至少预定义的电容值,以检查可穿戴装置1是否在用户的身体上。第一便携式和可穿戴装置1包括适于将电容传感器18检查/测量到的电容与存储在数据库和/或存储器50中的预定义电容进行比较的比较器(未示出)。这是为了保护在可穿戴装置1未穿戴在用户身体上时,不对可穿戴装置的适配进行任何不必要的调节。因此,当具有尺寸调整功能的任何按钮被独立激活时,如果该按钮是可穿戴装置上的硬件按钮40或者移动电子通信装置100的触敏显示器102上的显示按钮,则控制单元20以及关联硬件和软件(SW)首先检查由电容传感器18测量到的电容是否对应于意味着该可穿戴装置被戴在/存在于身体部分上的电容值,或者意味着该可穿戴装置1被戴在/存在于身体部分上的电容值,还是意味着该可穿戴装置未戴在/存在于身体部分上的另一电容值。这在图16中示出,其中,示出了根据本发明的、用于粗略、近似或大调谐可穿戴装置1的尺寸的方法,即,用于将可穿戴装置从身体部分去除或戴在身体部分上。
如果可穿戴装置1在身体部分上,则通过调整针对电活性聚合物11中的一个或更多个的电压来减小其延长构件10的环路/长度的尺寸/周长,并且同时检查/读取一个或更多个应变计30、30A、30B中的应变(这在“调节延长构件10”框与“读取应变计30、30A、30B”框之间循环进行),直到可穿戴装置1及其延长构件10围绕身体部分的适配达到用户的一般设定或希望设定或意愿为止。在图17中,示出了根据本发明的用于当可穿戴装置1处于身体部分上时用于粗略/近似和/或微调该可穿戴装置1的尺寸和适配的方法。这里,检查用于适配的配置资料改变,并且如果改变,则检查应变计30、30A、30B中的一个或更多个的应变值,并且调节延长构件长度,使得其如图17中右侧所示的更紧,或者如图17中左侧所示更松。
电活性聚合物11在一个方面可以是离子电活性聚合物(EAP),其包括五个层,作为封装的顶层和底层、可以切换的作为阳极和阴极的两层、以及中间的聚合物。电活性聚合物11还可以包括用作致动器材料的共轭聚合物,例如,聚吡咯(Polypyrrole,PPy)、聚噻吩(Polythiophene,PT)、聚亚乙基二氧噻吩(Polyethylenedioxythiophene,PEDOT)等。
为将电活性聚合物11(EAP)应用于可穿戴装置1(例如,腕带),在腕带中引入了EAP材料的隔室(参见图4至图11)。在图10和图11中,示出了作为可穿戴装置1的覆盖物的硅树脂13(S)。隔室中的一个或更多个填充了14(G)。在每个隔室之间,都有填充了EAP材料11的EAP隔室。除了其主要部分1'以外,其它所有这些都被封装在硅树脂中,使得可穿戴装置1是柔性的(在图10、图10A以及图11中,仅示出了如图4至图9所示的延长构件10中的一个或更多个的一部分或区段)。可穿戴装置1的主要部分1'类似于腕表的壳体,并且优选地足够坚硬以能够容纳显示器等。延长构件10类似于腕表的足够柔性的表带/表条带。EAP材料11可以被制成方向敏感的(例如,EAP材料是由导电聚合物制成的管或杆)。其原因在于,如果可穿戴装置1填充有EAP 11或EAP 11被置于错误的方向,则可穿戴装置1(例如,腕带10)只会膨胀而不是沿所希望方向延展。在某些方面,EAP材料11在延展时厚度减小,因此,Grilamid的功能是为了补偿减小的厚度,即保持其厚度。应变计30、30A、30B如上所述工作,以控制可穿戴装置1的适配,即,调整/调节其带或延长构件10的尺寸/长度。在图4的方面中,主要部分1'集成在可穿戴装置1中。该主要部分1'和可穿戴装置1在图4中同一个实体。主要部分1'和可穿戴装置1在图4中是同一个。
本发明提出了自动适配可穿戴装置1(例如,可以被用于可穿戴产品的腕带)的构思。本发明的可穿戴装置1在一个方面是防水的。该构思以及与现有技术主要区别在于,本发明使能具有作为“一体式”(或者在某些方面被分成两个或更多个延长构件10,其中至少一个延长构件包括导电/电活性聚合物11)但同时能够延展和收缩并由此可以适配在任何手指、手腕、腿、脚踝或手臂上的腕带。本发明实现了真正的“全能”解决方案,因为导电/电活性聚合物11可形变并且能够通过调整施加至其电压来改形变状。另一个益处是,用户将能够动态地调节手腕/脚踝/臂带尺寸,以适配身体部分,例如,覆盖不同的活动(紧密适配用于跑步、更加紧密适配用于心跳监测,而松适配用于其它场合),参见图16至图17。
任何脚踝、手臂、手、可穿戴装置1可以配备有一个或更多个显示器16和/或一个或更多个扬声器19、108或麦克风17、110(类似于图1中的头戴式电话麦克风17)。
在本发明的一个方面,延长构件10适于当电子可穿戴装置穿戴在用户的身体上时形成围绕身体部分的环路。延长构件10的长度可适于身体部分的尺寸,以使电子可穿戴装置1能够穿戴、穿戴在不同尺寸的身体部分上或者从不同尺寸的身体部位去除。这种尺寸调节/自动适配借助于施加在电活性聚合物11上或者从电活性聚合物11去除的电压来实现。借助于控制单元20来执行电压的调整,该控制单元20被配置成控制施加在电活性聚合物11上或从电活性聚合物11去除的电压,以响应于用户身体部分的改变尺寸来调节延长构件10的形状/长度。在本发明的其它方面,电活性聚合物11的形状被配置成形变,由此当将电压施加到电活性聚合物上或从电活性聚合物去除时,其长度沿与延长构件10的长度方向大致相同的方向增大或减小。在一个方面,延长构件10的整个长度由电活性聚合物11制成。在另一方面,电活性聚合物11被配置成当电压施加到电活性聚合物11上或从电活性聚合物11去除时,长度方向地延展或收缩。在又一方面,至少一个应变计30、30A、30B在功能上/可操作地连接至电子可穿戴装置1的控制单元20和延长构件10,以安全地防止延长构件在长度减小时的任何应变都不超过预定应变值。在又一方面,至少一个应变计30A、30B设置在延长构件10处的一个端部10A、10B处和/或电子可穿戴装置1的一部分2、3处。在另一方面,至少一个应变计30A、30B设置在延长构件10的第一端部10A处和/或延长构件10的第二端部10B处。在一个方面,每个应变计30、30A、30B是延长构件10的分开链接,控制单元20可操作地连接至该链接。在一个方面,诸如硬件按钮40和/或智能电话100的显示器102上显示的按钮之类的控制部在这样的时候被用户激活,即,当电活性聚合物11要被形变以通过响应于应变计30、30A、30B中的至少一个中的预定应变而施加电压至电活性聚合物或从电活性聚合物去除电压来调节延长构件10的适配/尺寸/长度的时候。
移动电子通信装置100包括控制器111,其被配置成响应于用户激活而与电子可穿戴装置1的控制单元20无线通信,以无线控制调整施加至电活性聚合物11的电压,从而调节电子可穿戴装置1的延长构件10的长度。
在图10A中,示出了本发明的另一方面,其中,电子可穿戴装置1设置有延长构件10,其包括一个、两个或更多个电活性聚合物区段12。在一个方面,每个区段12都包括两个或更多个电活性聚合物材料层11。在不同方面,每个区段12由至少两个电活性聚合物材料层11在彼此顶上层叠(参见图10A的最右侧的EAP片,其中,两层堆叠在彼此的顶部上,由大致平行于延长构件10延伸的两条虚线例示)或并排堆叠(参见图10A中最左侧的EAP片,其中,两层并排堆叠,由大致沿径向或垂直于延长构件10延伸的两条虚线例示)。在一个方面,延长构件10可以包括至少一个区段12,其为单层或者两层或更多层并排电活性聚合物材料11的组合。在另一方面,延长构件10可以包括至少一个区段12,其为单层或者至少两层或更多层设置在彼此顶上的电活性聚合物材料11的组合。在其它方面,延长构件10可以包括至少一个区段12,其为单层或者两层或更多层并排电活性聚合物材料11的组合,和至少一个其它区段12,其为单层或者至少两层或更多层设置在彼此顶上的电活性聚合物材料11的组合。在另一方面,电活性聚合物区段12并排设置,而没有任何Grilamid隔室14、G处于其间(参见图10A中最左侧的EAP隔间隔室11)。在又一方面,电活性聚合物区段12并排设置,至少一个Grilamid隔室14、G处于两个电活性聚合物区段12之间(参见图5、10以及11)。在另一些方面,上述方面的其它组合是可以的,如两个或更多个并排设置的电活性聚合物区段12和/或彼此设置在彼此顶部上的层,而没有任何Grilamid隔室14、G处于它们之间,结合有其它电活性聚合物区段12和/或并排设置和/或设置在彼此顶部上的层,并且至少一个Grilamid隔室14、G处于它们之间(参见图10、图10A以及图11),至少一个Grilamid隔室14、G处于区段12之间和/或设置在彼此顶部上的层的方面未示出,但容易理解,如果图10、图10A以及图11向右或向左旋转90°,则区段12和Grilamid隔室14、G将被目测为设置或堆叠在彼此的顶部上,并且相反地,厚度T将被目测为长度L和/或宽度W。不同层叠和排列的区段12和Grilamid隔室14、G的这些方面可以任何方式组合。
本发明能够被用于粗略/近似调谐/调节适配可穿戴装置1或者精细调谐//调节适配可穿戴装置1,而且可用于粗略和/或近似以及精细调谐/调节适配可穿戴装置1两者。在其它方面,这通过利用包括至少一个电活性聚合物11的不同预定适配/尺寸的延长构件或带10(例如,小、中、大或超大的带)来实现,使得在购买时选择最初粗略/近似调谐适配,而在使用可穿戴装置1期间,通过调整施加至带10的电活性聚合物11的电压来进行任何精细调谐带适配。在其它方面,这通过不使用不同的固定或预定适配/尺寸的延长构件或带10(包括至少一个电活性聚合物11)来实现,相反仅销售一个尺寸的带10,使得通过调整施加至带10的电活性聚合物11的电压来进行粗略/近似和精细调谐带适配/尺寸。在又一方面,这通过利用包括至少一个电活性聚合物11的、不同固定/预定适配/尺寸的延长构件或带10(例如,在购买时可旋选择的小、中、大或超大的带10)来实现,这些带可互换并且可拆卸地连接至可穿戴装置1的主要部分1',即,购买的中等尺寸的带10可以容易地被小尺寸或大尺寸的带替换,使得最初粗略或近似调谐的适配可选地在购买时选择,但是这种最初选择的粗略或近似适配的带可以借助于另外不同尺寸的带来改变带,即,如果最初选择的预定适配的带不适用于用户,则该带可校正,而通过调整施加至带10的电活性聚合物11的电压来进行任何精细调谐带适配。
如上所述并结合附图的本发明的各个方面意在例示而不是限制本发明。所公开的上述发明方面的变型例不限于具体示出的示例,而是可应用于本发明的其它变型例,而且还可以以任何方式组合,例如,图4中的示例的特征可与如图5至图14所示的示例的所有特征或部分特征或者特征中的一个或更多个组合,反之亦然。
Claims (21)
1.一种电子可穿戴装置(1),该电子可穿戴装置(1)适于形成围绕用户身体部分的环路,该电子可穿戴装置包括:
-延长构件(10),该延长构件(10)是所述环路的一部分;和控制单元(20),其中,
-该延长构件(10)包括电活性聚合物(11),由此,所述电活性聚合物(11)的形状适于通过调整施加至所述电活性聚合物的电压来改变,其中,
-所述控制单元(20)被配置成调整施加至所述电活性聚合物(11)的所述电压以调节所述电活性聚合物(11)的所述形状,由此,
-响应于所述电活性聚合物(11)的形状改变,所述环路的周长改变。
2.根据权利要求1所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述延长构件(10)的长度适于响应于所述电活性聚合物(11)的形状改变而改变。
3.根据权利要求1所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述控制单元(20)被配置成调整施加至所述电活性聚合物(11)的所述电压以调节所述延长构件(10)的所述长度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述电活性聚合物(11)的所述形状被配置成通过调整施加至所述电活性聚合物的电压来大致在所述环路的周长方向上形变。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述电活性聚合物(11)的所述形状被配置成形变,由此,通过调整施加至所述电活性聚合物的电压,所述电活性聚合物(11)的长度沿着与所述延长构件(10)的延伸方向大致相同的方向增大或减小。
6.根据权利要求2所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述电活性聚合物(11)是所述延长构件(10)的能够形变的长度区段和/或层(12)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述延长构件(10)的整个长度由所述电活性聚合物(11)制成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述延长构件(10)被配置为闭合环路。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述延长构件(10)包括两个或更多个电活性聚合物长度区段和/或层(12)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述延长构件(10)被柔性材料覆盖。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述电活性聚合物(11)被柔性材料覆盖。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,所述电活性聚合物(11)被配置成通过调整施加至所述电活性聚合物的电压而大致在长度方向延展或收缩。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,至少一个应变计(30、30A、30B)能够操作地连接至所述电子可穿戴装置(1)的所述控制单元(20)并且连接至所述延长构件(10)。
14.根据权利要求13所述的电子可穿戴装置(1),其中,至少一个应变计(30A、30B)设置在所述电子可穿戴装置(1)的所述延长构件(10)处。
15.根据权利要求13或14所述的电子可穿戴装置(1),其中,至少一个应变计(30A、30B)设置在所述电子可穿戴装置(1)的主要部分(1')处。
16.根据权利要求13、14或15中的任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,至少一个应变计(30A、30B)设置在所述延长构件(10)的一个端部(10A、10B)处。
17.根据权利要求13至16中的任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,至少一个应变计(30A、30B)设置在所述延长构件(10)的一个端部(10A、10B)处和所述电子可穿戴装置(1)的一部分(2、3)处。
18.根据权利要求17所述的电子可穿戴装置(1),其中,至少一个应变计(30A、30B)设置在所述延长构件(10)的第一端部(10A)处和所述延长构件(10)的第二端部(10B)处。
19.根据权利要求13至18中的任一项所述的电子可穿戴装置(1),其中,至少一个应变计(30A、30B)设置在所述延长构件(10)和所述电子可穿戴装置(1)中间。
20.根据权利要求13至19中的任一项所述的电子可穿戴装置(1),所述电子可穿戴装置包括控制部(40),该控制部(40)能够操作地连接至所述控制单元(20)以由用户激活,其中,所述控制部适于当所述电活性聚合物(11)要被形变时由所述用户激活以调节所述延长构件(10)的所述长度。
21.一种电子无线通信系统(200),该电子无线通信系统包括:根据前述权利要求中任一项所述的电子可佩戴装置(1);和移动电子通信装置(100),所述电子可佩戴装置(1)和所述移动电子通信装置(100)适于无线通信,其中,所述移动电子通信装置(100)包括控制器,该控制器(111)被设置成与所述电子可佩戴装置(1)的控制单元(20)无线通信以无线地调节所述电子可穿戴装置的适配。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110996211A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-10 | 维沃移动通信有限公司 | 耳机装置及无线通信系统 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016038815A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | ソニー株式会社 | 情報提示装置 |
EP3313284A1 (en) * | 2015-06-29 | 2018-05-02 | Polar Electro Oy | Form-fitting strap comprising electro-active polymers |
CN105549435B (zh) * | 2015-12-23 | 2019-06-25 | 联想(北京)有限公司 | 一种可穿戴电子设备及控制方法 |
KR20170089251A (ko) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 삼성전자주식회사 | 장치 및 그 장치에서 모션을 인식하여 장치를 제어하기 위한 방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100772908B1 (ko) * | 2006-05-15 | 2007-11-05 | 삼성전자주식회사 | 근육 운동 보조 장치 |
CN103576979A (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-12 | 三星电子株式会社 | 提供弯曲互动指导的柔性设备及其控制方法 |
WO2014117125A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Bayer Materialscience Llc | Electroactive polymer actuators and feedback system therefor |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2439362A (en) | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Edward Nuttall | Detachable mobile phone wristwatch |
US9934713B2 (en) | 2012-03-28 | 2018-04-03 | Qualcomm Incorporated | Multifunction wristband |
WO2013163943A1 (en) | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Made in Sense Limited | Wristband having user interface and method of using thereof |
KR101361707B1 (ko) * | 2012-05-07 | 2014-02-11 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 및 그 구동 방법 |
EP3095023A1 (en) * | 2014-01-15 | 2016-11-23 | Sony Corporation | Haptic notification on wearables |
KR102233378B1 (ko) * | 2014-04-07 | 2021-03-29 | 삼성전자주식회사 | 이동 단말과 연결된 착용형 기기의 동작 방법 및 그 착용형 기기 |
US20160120734A1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-05 | Elwha Llc | Garment system including at least one sensor and at least one actuator responsive to the sensor and related methods |
-
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- 2015-06-18 CN CN201580077313.XA patent/CN107431730B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100772908B1 (ko) * | 2006-05-15 | 2007-11-05 | 삼성전자주식회사 | 근육 운동 보조 장치 |
CN103576979A (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-12 | 三星电子株式会社 | 提供弯曲互动指导的柔性设备及其控制方法 |
WO2014117125A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Bayer Materialscience Llc | Electroactive polymer actuators and feedback system therefor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110996211A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-10 | 维沃移动通信有限公司 | 耳机装置及无线通信系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3244769B1 (en) | 2020-09-30 |
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